太陽活動寧靜期日冕層影像與解析磁場模型之影像套疊與應用

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姓名

柳琮源(Tsung-yuan Liu) 查詢紙本館藏

畢業系所

太空科學研究所

論文名稱

太陽活動寧靜期日冕層影像與解析磁場模型之影像套疊與應用
(The images fitting and applications between solar coronal images and an analytic solar magnetic field model)

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摘要(中)

學習太陽物理的原因，除了要認識更多太陽和整個宇宙的形成知識以及現象外，還有瞭解太陽對地球的太空天氣產生影響的現象。我的論文中引用Banaszkiewicz等人在1998年發布的一個解析函數磁場模型，用此模型對SOHO衛星上的廣角日冕儀-LASCO拍攝的日冕層影像，兩者做影像的套疊。觀察影像中的日冕層冕流結構而選取合適的磁場結構，並且由磁場參數的大小來說明太陽表面的活動區域對冕流結構影響的程度。做了許多太陽活動寧靜期的影像與磁場的套疊後，整理出太陽表面的活動區域的確對日冕層的冕流結構產生影響，在太陽寧靜期時的LASCO影像中，可看到在赤道會有一條冕流的結構，但受到表面活動區域影響則會變為兩條。最後再討論使用此方法對冕流變化程度作量化時會遇到的問題。在未來的工作還可對冕流改變的程度與表面活動區域的種類做進一步的比較，以及研究各種由影像中預測太空天氣的方法。

摘要(英)

The reason why we study solar physics is not only to learn more about the sun and the entire universe, but also to study the effect of space weather on the earth. I introduce an analytic solar magnetic field model which was first proposed by Banaszkiewicz et al. in 1998. I use this model to fit the solar coronal images obtained by the LASCO instrument on the SOHO spacecraft. I examine the structures of the coronal streamers and choose a suitable magnetic field configuration. From an adjustment of the variable coefficient of the model, I can describe how the streamer structure may be caused by a sequence of the active region on the solar surface. After the performance of image processing and model fitting can routine through the solar minimum. I have found that the active regions indeed transform the coronal streamer form a linear shape into a two-lobe structure. And some possible applications are also described.

關鍵字(中)

★ 磁場結構
★ 太陽影像
★ 日冕
★ 太陽

關鍵字(英)

★ sun
★ corona
★ magnetic field structure
★ solar image

論文目次

中文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． i
英文摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．ii
誌謝．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iii
目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．iv
圖目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．vi
表目錄．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． ix
第一章序論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.1 導論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
1.2 太陽簡介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2
1.3 太陽週期．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.4 研究動機．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
第二章理論磁場模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.1 解析函數模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
2.2 位能模型．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
2.3 兩種模型的比較．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．11
第三章影像資料．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3.1 觀測儀器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13
3.2 影像處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．15
第四章理論模型的應用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
4.1發現問題．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18
4.2 影像處理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．19
第五章結論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39
第六章問題與討論．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
第七章未來的方向．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．44
參考文獻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45

參考文獻

書籍：
Margaret G. Kivelson & Christopher T. Russell, INTRODUCTION TO SPACE PHYSICS, Cambridge University Press, 1995.
Markus J. Aschwanden, Physics of the Solar Corona, Praxis Publishing Ltd, Chichester, UK, 2005.
Roger J. Tayler, The Sun as a Star, Cambridge University Press, 1997.
期刊論文：
Deforest C. E. et al., “OBSERVATION OF POLAR PLUMES AT HIGH SOLAR ALTITUDES”, ApJ, 546, 569D, 2001.
Dobrzycka D. et al., POLAR CORONAL JETS AT SOLAR MINIMUM”, ApJ, 565, 621D, 2002.
Hoeksema J. T. & Suess S. T., “THE OUTER MAGNETIC FIELD”, MmSAI, 61, 485H, 1990.
Banaszkiewicz M. et al., “An analytic solar magnetic field model”, A&A, 337, 940B, 1998.
Neugebauer M. et al., “Spatial structure of the solar wind and comparisons with solar data and models”, JGR, 10314587N, 1998.
Neugebauer M. et al., “Sources of the solar wind at solar activity maximum”, JGRA, 107lSSH13N, 2002.
Liewer P. C. et al., “Determination of three-dimensional structure of coronal streamers and relationship to the solar magnetic field”, JGR, 10615903L, 2001.
Venkatakrishnan P. & Ravindra B., “Relationship between CME velocity and active region magnetic energy”, GeoRL, 30wSSC2V, 2003.
Bravo S. et al., “CORONAL MAGNETIC STRUCTURES ASSOCIATED WITH INTERPLANETARY CLOUDS”, SoPh, 188, 163B, 1999.
Bravo S. et al., “THE VARYING MULTIPOLAR STRUCTURE OF THE SUN’S MAGNETIC FIELD AND THE EVOLUTION OF THE SOLAR MAGNETOSPHERE THROUGH THE SOLAR CYCLE”, SoPh, 179, 223B, 1998.
McIvor T. et al., “Extrasolar planets，stellar winds and chromospheric hotspots”, MNRAS, 367L, 1M, 2006.
Wing-Huen Ip et al., “On the Star-Magnetosphere Interaction of Close-in Exoplanets”, ApJ, 602L, 53I, 2004.
學位論文：
畢可為，「日冕拋射物質現象在太陽第23週期之統計研究」，國立中央大學，碩士論文，民國94年。
網頁資料：
[1] Solar and Heliospheric Observatory(SOHO)，http://sohowww.nascom.nasa.gov/。
[2] National Oceanic & Atmospheric Administration(NOAA)，http://www.noaa.org。
[3] Mees Solar Observatory，http://www.solar.ifa.hawaii.edu/mees.html。
[4] The Wilcox Solar Observatory(WSO)，http://wso.stanford.edu/。
[5] LASCO/EIT Images Query Form, http://lasco-www.nrl.navy.mil/cgi-bin/lwdb/lasco/images/form。

指導教授

葉永烜(Wing-Huen Ip)

審核日期

2007-7-11

推文